三维触控装置的制作方法

本发明涉及一种三维触控装置，特别是指一种具有防止讯号干扰设计的三维触控装置。

背景技术：

现今的触控面板已经发展出三维触控技术，具体是在原有的平面触控面板结构中加入压力感应结构，让用户按压触控面板时可以同时进行包括触碰位置及触碰压力信息的三维信号侦测，以增进触控面板的功能性。然而，此种三维触控面板的平面触控感应结构在空间上与压力感应结构极为邻近，两者运作时产生的感应讯号可能会相互干扰，而影响触控面板的执行效能。

技术实现要素：

因此，本发明提供一种能避免触控感应结构与压力感应结构之间产生讯号干扰问题的三维触控装置。

本发明的其中一个实施例中，一种三维触控装置，包含一盖板，包括外表面和内表面；一压力感应结构，以盖板为支撑机构，设置于该盖板的内表面；一触控感应结构，位于该压力感应结构远离该盖板的一侧；及一屏蔽结构，位于该压力感应结构及该触控感应结构之间，该屏蔽结构包括一屏蔽层电性接地，该屏蔽层的材质采用透明导电材料。

本发明的一实施例中，该屏蔽层为整面设计或网格状图案设计。

本发明的一实施例中，该屏蔽层的厚度为10nm～100nm.

本发明的一实施例中，该屏蔽层厚度为30nm～50nm。

本发明的一实施例中，该屏蔽层的材质选自氧化铟锡、氧化铝锌、氧化锌、氧化锡锑、二氧化锡、氧化铟、奈米银、奈米铜、奈米碳管及金属网格的至少其中一者。

本发明的一实施例中，该压力感应结构为高分子材料、压阻材料或压电材料，用以响应压力而产生电性变化。

本发明的一实施例中，该触控感应结构为单感应电极层结构或双感应电极层结构。

本发明的一实施例中，该压力感应结构是直接设置于该盖板的内表面。

本发明的一实施例中，该屏蔽结构设置于该压力感应结构之下，且该屏蔽结构还包括一迭置于该压力感应结构与该屏蔽层之间的绝缘层，该屏蔽结构与该触控感应结构以第一黏着层相贴合。

本发明的一实施例中，该屏蔽结构设置于该触控感应结构之上，且该屏蔽结构还包括一迭置于该触控感应结构与该屏蔽层之间的绝缘层，该屏蔽结构与该压力感应结构以第一黏着层相贴合。

本发明的一实施例中，该触控感应结构间接设置于该盖板的内表面侧，即该屏蔽结构设置于该压力感应结构之下，还包括一绝缘层用以与该触控感应结构电性隔离，该屏蔽结构还包括一隔离层与该绝缘层相对设置于该屏蔽结构的两侧，该触控感应结构设置于该隔离层之下。

本发明的一实施例中，还包含一液晶结构，该液晶结构包括一间隔于该盖板的第一偏光层，该第一偏光层供该触控感应结构设置其上。

本发明的一实施例中，还包含一液晶结构，该液晶结构包括一间隔于该盖板的第一偏光层，该第一偏光层供该压力感应结构及该屏蔽结构分别设置于其 两相反侧。

本发明的一实施例中，还包含一液晶结构，该液晶结构包括间隔于该盖板的一晶体管层及一基板，该晶体管层及该基板间隔地相互迭置并将该触控感应结构夹设于两者之间。

本发明的一实施例中，一种三维触控装置，包含：一盖板，包括外表面和内表面；一触控感应结构，以盖板为支撑机构，设置于该盖板的内表面；一压力感应结构，以盖板为支撑机构，设置于该触控感应结构远离该盖板的一侧；及一屏蔽结构，位于该压力感应结构及该触控感应结构之间，该屏蔽结构包括一屏蔽层电性接地，该屏蔽层的材质采用透明导电材料，且该屏蔽结构还包括一绝缘层用以与该触控感应结构电性隔离，该屏蔽结构还包括一隔离层，用以与该压力感应结构电性隔离。

本发明的功效在于：本发明的三维触控装置藉由在压力感应结构与触控感应结构之间设置屏蔽结构，能够有效避免压力感应结构与触控感应结构之间产生讯号干扰，而提升三维触控装置的执行效能。

附图说明

图1是一示意图，说明本发明三维触控装置的第一实施例；

图2是一示意图，说明本发明三维触控装置的第二实施例；

图3是一示意图，说明本发明三维触控装置的第三实施例；

图4是一示意图，说明本发明三维触控装置的第四实施例；

图5是一示意图，说明本发明三维触控装置的第五实施例；

图6是一示意图，说明本发明三维触控装置的第六实施例；

图7是一示意图，说明本发明三维触控装置的第七实施例；

图8是一示意图，说明本发明三维触控装置的第八实施例；

图9是一示意图，说明本发明三维触控装置的第九实施例；

图10是一示意图，说明本发明三维触控装置的第十实施例；

图11是一示意图，说明本发明三维触控装置的第十一实施例；

图12是一示意图，说明本发明三维触控装置的第十二实施例。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

在此，值得注意的是，本发明实施例的详细说明中所称的方位「上」及「下」，仅是用来表示相对的位置关系，对于本说明书的示意图而言，上方系较接近使用者，而下方则较远离使用者，但此等关于方位的叙述内容不应用于限制本发明的实施方式。

第一实施例：

参阅图1，为本发明三维触控装置001的第一实施例，该三维触控装置001包含一盖板1、一压力感应结构2、一第一黏着层31、一屏蔽结构4及一触控感应结构5，并可运用于移动电话、平板计算机、显示器、笔记本电脑等各式电子装置，但不以特定应用方式为限。

盖板1为三维触控装置001的表层结构，可采用玻璃、蓝宝石玻璃、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)等硬质或挠性材质材料制作，并可进一步藉由 强化处理增强其表面的结构强度，盖板1包括外表面和内表面，其外表面供使用者藉由手指、触控笔等方式触碰，其内表面用以作为支撑结构形成压力感应结构等组件。盖板1的内外表面均可以如图1般实施为平整表面，此外也可以根据需要选择至少其一表面以曲面实施，不已特定实施方式为限。

压力感应结构2设置于盖板1的内表面侧，且是以盖板1为支撑结构，直接设置于盖板1的内表面。压力感应结构2可藉由高分子材料、压阻材料、压电材料等材质制作，在使用者按压盖板1时会因其厚度变化、结构弯曲变形或产生正压电效应，导致电性的改变，触碰的不同力道,会产生不同的电性改变量，因而能够根据其电性变化之侦测进行按压压力值的判断。手指、触控笔等常用触控方式的触碰力道仅介于2N～10N之间，为一较小的力量值，容易随着触控面板层迭结构的增加而衰减，因而为了提高压力感应的灵敏度，在本发明中，仅以压力感应结构2设置于盖板1的内表面，且是较触控感应结构5更靠近盖板1的方式举例说明。本领域技术人员可以明确地是，当压力感应结构2是应用于一些触碰力道更大的三维触控装置时，其也可以不直接设置于盖板1的内表面，或者以较触控感应结构5更远离盖板1的方式设置于盖板1的内表面侧。

触控感应结构5位于盖板1的内表面侧，其位于压力感应结构2远离盖板1的一侧，并包括一基材51及一设置于基材51上的触控感应层52。基材51为供制作触控感应层52的承载基板，可藉由玻璃等硬质材质制作，或者也能够藉由聚酰亚胺、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯、环烯烃共聚物(COP、Arton)等挠性材质制作。在本实施例中，触控感应层52具有图中未绘制的交错式透明感应电极，透明感应电极例如分别在X轴方向与Y轴方向延伸，可藉由氧化铟锡、氧化铝锌、氧化锌、 氧化锡锑、二氧化锡、氧化铟、奈米银、奈米铜、奈米碳管、金属网格等材质制作，在使用者按压盖板1可藉由透明感应电极之电容值的侦测而进行触碰位置的定位。

屏蔽结构4位于盖板1的内表面侧并设置于压力感应结构2与触控感应结构5之间。在本实施例中，屏蔽结构4仅包括一屏蔽层41电性接地，即电性连接于系统的零电势点，屏蔽层41可藉由氧化铟锡、氧化铝锌、氧化锌、氧化锡锑、二氧化锡、氧化铟、奈米银、奈米铜、奈米碳管或金属网格等透明导电材料制作，屏蔽层41可以为整面设计，也可以为网格状图案设计，其厚度选择为为10nm～100nm，较佳为30nm～50nm，这样的厚度设计，即可以屏蔽压力感应结构2与触控感应结构5之间因信号共振而引起的信号干扰，又不会对触碰导体(例如手指或电容笔)与触控感应结构5之间的电容耦合造成太大影响，因此能确保压力感应结构2及触控感应结构5维持良好的感应灵敏度，以正确地执行触碰压力值侦测及触碰位置侦测之功能。在本实施例中，屏蔽层41是直接设置于触控感应结构5的基材51上，即屏蔽结构4与触控感应层52分设于基材51相对的两侧。

第一黏着层31位于盖板1的内表面侧，并黏着于压力感应结构2与屏蔽层41之间，具体可使用透明之光学胶(OCA)。本实施例的三维触控装置001在制造过程中，压力感应结构2是制作在盖板1上而让两者形成一组件，触控感应层52及屏蔽结构4则分别制作在基材51的两侧而形成另一组件，两组件最终可透过第一黏着层31进行贴合，并由黏着层31确保压力感应结构2与屏蔽层41之间的电性绝缘状态。

综合上述，本实施例的三维触控装置001藉由在压力感应结构2及触控感应结构5之间设置屏蔽结构4，能确保压力感应结构2及触控感应结构5不会相 互干扰，让三维触控装置001能够维持高效的运作状态。

第二实施例：

参阅图2，为本发明三维触控装置002的第二实施例，该三维触控装置002的触控感应结构5是以略不同于第一实施例的方式实施，具体来说是将屏蔽结构4与触控感应层52设置于基材51的同一侧，更具体说来，是将屏蔽结构4设置于触控感应层52之上，本实施例的屏蔽结构4进一步包括一绝缘层42，设置于屏蔽层41与触控感应层52之间，以电性隔开屏蔽层41和触控感应层52，该绝缘层42可透过例如涂布技术以聚酰亚胺(PI)等绝缘材质制作，能够避免同样具有导电特性的触控感应层52及屏蔽层41因直接接触而产生运作之异常。如同第一实施例，本实施例藉由在压力感应结构2及触控感应结构5之间设置屏蔽结构4，能够有效避免讯号干扰的问题。

第三实施例：

参阅图3，为本发明三维触控装置003的第三实施例，该三维触控装置003的屏蔽结构4是以不同于第二实施例的方式实施，改为与压力感应结构2制作于盖板1的同一侧，具体来说，是将屏蔽结构设置于压力感应结构2之下，且屏蔽层41与压力感应结构2之间以绝缘层42电性隔开，以避免压力感应结构2与屏蔽层41因直接接触而产生运作之异常。同样，该绝缘层42可透过例如涂布技术以聚酰亚胺(PI)等绝缘材质制作。第一黏着层31黏着于屏蔽层41与基材51之间。在此实施态样中，盖板1、压力感应结构2及屏蔽结构4形成一组件，并藉由第一黏着层31贴合于基材51及触控感应层52形成的触控感应结构5之组件。虽然屏蔽结构4的构造及设置位置有所不同，但同样能提供压力感应结构2与触控感应结构5之间的讯号屏蔽的功能。

第四实施例：

参阅图4，为本发明三维触控装置004的第四实施例，该三维触控装置004的触控感应结构5与第三实施例不同的是，第一黏着层31黏着于屏蔽层41与触控感应层52之间，也就是说基材51位于三维触控装置004的最下方。在此实施态样中，由于屏蔽结构4仍是位于压力感应结构2及触控感应结构5之间，因此能确保压力感应结构2及触控感应结构5不会相互产生讯号干扰。

第五实施例：

参阅图5，为本发明三维触控装置005的第五实施例，相较于第一实施例的三维触控装置001包含单感应层结构的触控感应结构5，即一触控感应层52形成于一基材51上，本实施例的三维触控装置005则包含双感应层结构的触控感应结构5’，该触控感应结构5’包括依序层迭的一第一基材51a、一第一触控感应层52a、一第二黏着层32、一第二触控感应层52b及一第二基材51b。第一基材51a与第二基材51b可采用相同于第一实施例之基材51的材质，可分别作为制作第一触控感应层52a与第二触控感应层52b的承载基材。第一触控感应层52a与第二触控感应层52b可采用相同于第一实施例之触控感应层51的材质制作，然两者各只有沿一方向延伸的透明感应电极(图未示)，例如其中一者的透明感应电极沿X轴方向延伸，另一者的透明感应电极沿Y轴方向延伸，两者相互配合得以实现触控定位功能。在制作时，第一基材51a与第一触控感应层52a形成一组件，第二基材51b与第二触控感应层52b形成另一组件，两组件之间藉由第二黏着层32进行贴合，构成触控感应结构5’。在本实施例中，触控感应结构5’的贴合方式为，将第一触控感应层52a与第二触控感应层52b相对贴合。屏蔽结构4仅包括一屏蔽层41，直接设置于触控感应结构5’的第一基材51a上，即屏蔽结构4与第一触控感应层52a分设于第一基材51a相对的两侧。

在本实施例中，触控感应结构5’的结构组成虽然不同于第一实施例得触控 感应结构5，但由于触控感应结构5’与压力感应结构2仍分别位于屏蔽结构4的两相反侧，因此三维触控装置005同样能藉由屏蔽结构4的设置，避免压力感应结构2跟触控感应结构5’之间产生讯号干扰问题。

第六实施例：

参阅图6，为本发明三维触控装置006的第六实施例，该三维触控装置006与第五实施例之三维触控装置005的主要差异在于屏蔽结构4与第一触控感应层52a设置于第一基材51a的同一侧，更具体说来，是将屏蔽结构4设置于第一触控感应层52a之上，本实施例的屏蔽结构4进一步包括一绝缘层42，设置于屏蔽层41与触控感应层52之间，同时在本实施例中，触控感应结构5’的贴合方式为，将第一基材51a与第二触控感应层52b相对贴合。类似于前述第二实施例，本实施例的屏蔽结构4还包括一迭置于第一触控感应层52a与屏蔽层41之间的绝缘层42，以避免第一触控感应层52a及屏蔽层41因直接接触而产生运作之异常。在此略有变化的实施态样下，屏蔽结构4仍位于压力感应结构2跟触控感应结构5’之间，以提供讯号屏蔽之功能。

第七实施例：

参阅图7，为本发明三维触控装置007的第七实施例，该三维触控装置007与第五实施例之三维触控装置005的主要差异在于屏蔽结构4是改为设置于压力感应结构2之下本实施例的屏蔽结构4包括一迭置于压力感应结构2与屏蔽层41之间的绝缘层42，以避免压力感应结构2与屏蔽层41因直接接触而产生异常。在此实施态样中，压力感应结构2跟触控感应结构5’之间夹设屏蔽层41、绝缘层42形成的屏蔽结构4，能有效解决讯号干扰之问题，提升三维触控装置007的运作效能。

第八实施例：

参阅图8，为本发明三维触控装置008的第八实施例，该三维触控装置008与第七实施例之三维触控装置007的主要差异在于触控感应结构5’的实施方式不同，具体是让第一基材51a、第一触控感应层52a的位置互换，让第一触控感应层52a改为设置于第一基材51a与第一黏着层31之间，第一基材51a则位于第一触控感应层52a与第二黏着层32之间。在此实施态样中，虽然触控感应结构5’的实施方式有所不同，但屏蔽结构4仍位于压力感应结构2及触控感应结构5’之间，因此同样能提供讯号屏蔽之功效。

第九实施例：

参阅图9，为本发明三维触控装置009的第九实施例，该三维触控装置009的制作方式与前述八个实施例不同，整体为单一组件而不需要进行结构贴合，其包含一盖板1、一压力感应结构2、一屏蔽结构4及一触控感应结构5。

压力感应结构2直接设置于盖板1的内表面。屏蔽结构4设置于压力感应结构2之下并位于压力感应结构2及触控感应结构5之间，其包括一屏蔽层41及一位于压力感应结构2及屏蔽层41之间的绝缘层42，以及一位于触控感应结构5及屏蔽层41之间的隔离层43。触控感应结构5设置于隔离层之下。隔离层43可透过类似于绝缘层42的材质制作并具有绝缘特性，能让触控感应结构5及屏蔽层41之间维持电性绝缘。

在本实施例中，三维触控装置009的制作方式及结构虽然不同于前述实施例，但压力感应结构2与触控感应结构5之间仍能透过屏蔽结构4的设置，避免讯号感扰的问题而维持最佳的感应灵敏度。

第十实施例：

参阅图10，为本发明三维触控装置010的第十实施例。相较于前述第九实施例中，三维触控装置009的压力感应结构2较触控感应结构5邻近盖板1而 使其压力感应结构2具有较佳的压力值侦测灵敏性，本实施例是将触控感应结构5与压力感应结构2的位置互换，让触控感应结构5较压力感应结构邻2近盖板1，使触控感应结构5位于盖板1与屏蔽结构4之间，而能提升触控感应结构5的触控定位灵敏性。在此实施态样中，虽然压力感应结构2设置于盖板1内表面侧的方式不是直接设置于盖板1的内表面，但其同样是以盖板1为支撑机构，在盖板1与压力感应结构2之间不含其他胶层或其他支撑机构，因而对压力信号的衰减也可以忽略。本实施例中，屏蔽结构4同样设置于压力感应结构2与触控感应结构5之间，能有效避免压力感应结构2与触控感应结构5之间的讯号干扰。

第十一实施例：

参阅图11，为本发明三维触控装置011的第十一实施例。相较于前述第三实施例，本实施例的三维触控装置011具体应用于液晶显示器，因此三维触控装置011包含依序层迭的一盖板1、一压力感应结构2、一屏蔽结构4、一第三黏着层33、一液晶结构6及一触控感应结构5，且触控感应结构5是整合于液晶结构6之中，在下述实施例中，触控感应结构5也可以采用类似于第五实施例至第八实施例的触控感应结构5’，具体将不再赘述。

具体来说，液晶结构6藉由第三黏着层33贴合于盖板1、压力感应结构2、屏蔽结构4形成的组件，其包含依序层迭的一第一偏光层61、一彩色滤光层62、一液晶层63、一晶体管层64、一基板65及一第二偏光层66。第一偏光层61与第二偏光层66彼此相互间隔，两者具有相互垂直的偏光特性，各仅能让特定偏振方向的光线通过。第一偏光层61可以作为承载基材，供触控感应结构5的触控感应层52制作于其上，具体是让触控感应结构5的触控感应层52位于第一偏光层61与彩色滤光层62之间。彩色滤光层62夹设于触控感应结构5与液晶 层63之间，包括图中未绘制的红、绿、蓝等像素矩阵，藉以转换穿透光线的颜色。液晶层63夹设于彩色滤光层62与晶体管层64之间，可转换穿透光线的偏振特性。晶体管层64制作于基板65之上并位于液晶层63与基板65之间，可改变液晶层63中的电场分布而控制液晶层63中的液晶分子的扭转方向。

根据上述实施方式，本实施例是将触控感应结构5整合于液晶结构6之中，由于压力感应结构2及触控感应结构5之间仍设有屏蔽结构4，因此能确保两者不会相互产生讯号干扰，能在最佳的感应状态下运作。

第十二实施例：

参阅图12，为本发明三维触控装置012的第十二实施例。本实施例的三维触控装置012与第十一实施例的三维触控装置011结构大致相同，主要差异在于本实施例的触控感应结构5是改为夹设在晶体管层64与基板65之间，而较远离盖板1。在此实施态样下，由于屏蔽结构4仍位于压力感应结构2及触控感应结构5之间，能确实提供两者之间的讯号屏蔽功能。

综合前述十二个实施例的揭露内容，本发明三维触控装置001～012具有不同的实施方式，但都能藉由在压力感应结构2及触控感应结构5之间设置屏蔽结构4，让具有导电特性的屏蔽结构4提供压力感应结构2及触控感应结构5之间的讯号、噪声屏蔽功能，使得压力感应结构2及触控感应结构5在运作时不会受到干扰，维持最佳的感应灵敏性，而提升三维触控装置001～012的效能，故确实能达成本发明的目的。

惟以上所述者，仅为本发明之实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。